Rewolucyjna polska mikroelektroda do pomiaru pH

Współczesne badania laboratoryjne w dziedzinie elektrochemii i korozji, zwłaszcza w przypadku pomiarów współczynnika pH przy reakcjach metali, borykają się z problemem precyzji metod i narzędzi pomiarowych. Polscy Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN wynaleźli i zgłosili do opatentowania nową mikroelektrodę antymonową o specyficznej budowie umożliwiającej dużo bardziej adekwatne niż dotychczas pomiary kwasowości czy zasadowości tuż przy powierzchni metalu, na którym zachodzi reakcja.

Poznanie natury procesów elektrochemicznych i korozyjnych jest związane z badaniem zmian współczynnika pH w danym roztworze. Kwasowość czy zasadowość od dawna mierzy się za pomocą elektrod z antymonu. Ale pozwalają one jedynie na pomiary z pewnej odległości od elektrod czy metali ulegających korozji - w objętości elektrolitu. To nie pozwala zobaczyć najważniejszego, czyli zmian przy samej powierzchni metalu, a zatem i ogranicza dokładność uzyskanych wyników.

Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie stworzyli nową mikroelektrodę antymonową, która pozwala na pomiar współczynnika pH tuż przy powierzchni twardej (metalu) w środowisku ciekłym. Składa się ona ze płasko ściętej i rozciągniętej szklanej kapilary z antymonem w postaci płynnej w jej wnętrzu. Do jej właściwego umieszczenia wystarcza jedynie znajomość geometrii – wiedza o średnicy końcówki mikroelektrody i kąta jej dosunięcia do powierzchni metalu. Usuwa to konieczność korzystania z mikromanipulatorów i ułatwia prowadzenie pomiarów.

Co więcej, ta metoda pomiaru charakteryzuje się dużo większą czułością. Dzięki temu, że mikroelektroda nie styka się z całą powierzchnią metalu (jest ustawiona pod kątem), dyfuzja protonów wytworzonych w reakcjach przebiega wolniej. Pozwala to więc na dokładniejsze pomiary. Mikroelektroda naukowców z PAN najlepiej wskazuje zmiany współczynnika pH w zakresie od 3 do 10.

Znaczenie tej metody pomiaru wydaje się bardzo duże ze względu na możliwości poszerzenia i udoskonalenia badań laboratoryjnych, zwłaszcza z dziedziny elektrochemii i badania procesów korozyjnych. Niemniej jednak prostota tego wynalazku, niskie koszty i powtarzalność pomiarów predysponuje tę mikroelektrodę do wykorzystania również w warunkach zewnętrznych, np. w czujnikach.

(pj)